炼铁厂烧结机机尾除尘系统的改造

炼铁厂烧结机机尾除尘系统的改造
摘要：为了提高炼铁厂烧结机机尾除尘系统的除尘效果，本文将原有除尘系统
中的电除尘器改进为长袋脉冲布袋除尘器，同时对原有设备利旧改造，节约了项
目投资；将原有除尘器的喷吹系统改进为采用无管行喷吹结构，降低了喷吹系统
的维护工作量；此外，将烧结机机尾除尘系统采用PLC控制器，实现除尘系统运
行状况的连续监测和自动控制，同时实现清灰系统的自动控制。

关键词：烧结机机尾；除尘系统；PLC
引言
随着国家和地方环保标准对粉尘的排放要求越来越严格，原有的电除尘器已
无法满足环保标准要求，需要对原有烧结机机尾除尘系统进行结构改造。

烧结机
机尾除尘系统的改造的主流思路是将电除尘器改为袋式除尘器，因为袋式除尘器
在控制排放浓度，即除尘效率上更具优势。

莱钢根据粉尘性质比较两种除尘器的
性能特点，采用电袋复合除尘器，对烧结机机尾除尘系统进行改造，取得了较好
的效果。

一、电除尘器现状
烧结机机尾除尘系统主要负责收集净化烧结机机尾卸矿、烧结矿冷却、排矿、筛分和卸料转运过程中产生的大量含尘废气，原来主要配备的是电除尘器。

以莱
钢 105 m2 烧结机机尾除尘系统为例，配备 76 m2 卧式单室三电场电除尘器。

由于入口粉尘浓度比较大，电子荷密度小，不能使粉尘充分荷电，除尘器电
场不能适应工艺的变化，设备严重老化，运行电压较低，各电场的二次电流都比
较小，电场中的电子密度达不到要求，电场强度达不到设定值，粉尘颗粒在电场
中的趋进速度小，而除尘器设计风速 1.31 m/s，导致粉尘颗粒无法到达极板被捕
集就已经从电场逃逸，粉尘得不到有效地捕集，运行结果显示三电场的灰尘量高
于一电场，电除尘器的除尘效率受到严重影响，从而造成粉尘排放浓度不能满足
环保标准要求。

二、改造方案确定
2.1 改造方案
改造有长袋脉冲布袋除尘器和电袋复合除尘器两种方案。

其中电袋复合除尘
器虽然有许多优点，但由于现场空间限制，只能改为一电两袋方式，有可能造成
布袋过滤面积较小，过滤风速较高，布袋容易损坏。

另外，需要两套控制系统进
行操作，因此最终选择技术成熟的长袋脉冲布袋除尘器。

2.2 改造主要内容
2.2.1 除尘器结构形式
电除尘器箱体内部结构予以拆除，更换为布袋除尘器结构形式。

拆除内部振
打装置、高压控制系统、整流系统、低压控制系统等，在原有框架基础上，保留
除尘器箱体外壳、灰斗及输卸灰装置。

再增加布袋除尘器的滤袋、花板、脉冲阀等。

2.2.2 进出风方式
采用双侧进出风方式。

由于现场除尘器长度方向空间有限，以及烧结机不能
长时间停产，又要最大限度利用原有设备，因此最终设计为采用双侧进出风方式，即风道位于除尘器两侧。

采用侧进风的方式，克服了现有袋式除尘器结构的不足，除尘器中气流组织与传统除尘器内部气流速度分布不同，实现降阻节能，延长滤
袋使用寿命。

同时烟气流程短且流程阻力小，粉尘负荷分配均匀，除尘效果好。

此方式安装方便，在电除尘器停运前，即可提前进行制作，然后利用中修时间进
行除尘管道对接，避免了对烧结机生产的影响，也节约了改造工期。

2.2.3 管路附件
配备进风阀及离线提升阀，能实现离线清灰及在线检修，不需停风机及除尘
器即可更换布袋。

进风阀设在两侧，设备检修及故障排除方便快捷。

2.2.4 布袋清灰系统
普通的布袋除尘器喷吹管置于布袋正上方，一个脉冲阀只能喷吹十五、六条
布袋。

无管行喷吹技术将布袋正上方的喷吹管取消，一个专用喷吹管置于侧面，
一个脉冲阀可以喷吹 100 条左右布袋。

无管行喷吹技术的主要特点有：①取消了
布袋正上方喷吹管，极大地降低了更换布袋或笼骨的难度，可以减轻维修人员的
劳动强度；②由于一个脉冲阀喷吹面积增大，脉冲阀数量减少近 2/3，不仅降低
了工程造价，而且减少喷吹所需氮气或压缩空气量，降低了后期运行费用，同时
也减少了维护工作量；③布袋使用寿命延长，该烧结机机尾除尘改为布袋除尘器己运行22 个月，目前布袋无一破损。

2.2.5 控制系统
保留原电除尘的输灰控制系统，再增加布袋运行的 PLC 自动控制系统，实现
除尘器运行状况的连续监测和自动控制，同时实现清灰系统的自动控制。

三、除尘工艺
烧结机机尾除尘共有三个尘源点，分别为翻车机翻矿点、热矿破碎点和 1# 转
运皮带机受料点。

综合考虑各受料点粉尘量，将翻车机翻矿点作为主要的粉尘排
放点，此处除尘风量占大部分，除尘管道直径最大。

3.1 主要设计参数
（1）风机最大流量 31000m3/h，按照预留 25%的余量进行设计，选定除尘器
的设备处理气量为 25000m3/h；
（2）过滤风速：1.1m/min；
（3）设备阻力：1200-1500pa；
（4）出口含尘浓度≤20mg/m3；
（5）除尘器泄漏<2%，耐压等级：-5000Pa；
（6）过滤面积：379（单位？）；
（7）滤袋规格Φ130x2450mmx384（单位？），材质为拒水防油涤纶针刺毡；
（8）电磁脉冲阀：21/2"淹没式，4 个；
（9）气缸提升阀：阀板直径Φ725（单位？），气缸直径Φ100（单位？），4 个；
（10）清灰压缩空气压力 0.4MPa，耗气量 1.2m3/min；
（11）清灰控制方式：定时控制、手动控制。

3.2 除尘设备
本次改造本着有旧利旧，节省投资的原则进行设计。

原有引风机和驱动电机设备情况良好，且满足使用要求，继续使用。

原有除
尘器立柱及爬梯改造使用，保留适用标高以下部分。

拆除原有除尘管道、集尘罩、原除尘器以及除尘器进出口管道。

新设计制作除尘器一套，除尘管网一组，集尘罩两个，彩钢抑尘房一处。

新除尘器由箱体、滤室、灰斗、排灰装置、支架和脉冲清灰系统等部分组成。

3.3控制
烧结机机尾除尘系统使用 PLC控制器，实现定时喷吹清灰。

四、运行效果及测定数据
2015 年 l2 月底，烧结机机尾除尘改造工程全部竣工投产。

经稳定、正常生产运行 3 个月后，于 2016 年 3月，委托市环境监测站进行了验收监测。

测得粉尘颗粒物排放值为 6.8mg/m3，达到设计要求，符合排放标准。

结语：炼铁厂烧结机机尾除尘电改袋项目非常成功，既满足了环保排放的要求，又通过对原有设备的利旧改造，节约了项目投资。

喷吹系统由于使用无管行喷吹技术，改造完成后，维护工作量大为降低，运行稳定，效果良好。

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